[发明专利]一种异构多网协同传输的单业务分流方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及异构多网协同传输的单业务分流管理。

背景技术

随着多种接入技术（例如蜂窝网络，WLAN和卫星网络等）和多模终端的广泛普及，下一代移动网络将会是异构的、泛在的网络。多种的接入技术能够协同为用户提供无处不在，无时不在的无缝服务。高带宽需求的业务(例如:视频电话,视频会议等流媒体业务)在整个网络的总流量所占的比例越来越高的情况下，只通过单一的连接传输数据越来越难满足用户对带宽的需求从而提升用户对不同业务的体验。具有多连接能力的多模终端可以同时维持与多个网络的连接，为用户通过多个网络同时传输数据提供可能，这就是异构多网协同传输。

异构多网协同传输具有以下优点：（1）给用户带来更高的聚合带宽和容错能力；（2）避免网络的拥塞和各个异构子网络间的负载均衡；（3）具有更好的网络安全性等。

对于异构多网协同传输，由于不同异构子网之间信道条件不同，对业务的支持能力、业务QoS（Quality of Service,服务质量）保障机制和等级不同，业务到达用户终端时可能会产生“后来居上”的包乱序现象。对于需要按序提交数据包给应用层的业务来说(例如:流媒体业务),乱序到达的数据包需要保留在接收端的缓存直到之前的数据包都达到。大量的乱序到达的数据包会引起接收端和发送端的缓存拥塞，阻碍了发送端拥塞窗口的增长，引起数据传输的效率的下降。严重时，异构多网协同传输的能力甚至比使用最高带宽的单连接的传输能力还要低。包乱序的现象对于实时的业务（视频会议，VoIP等流媒体业务）产生的危害更大，严重地降低了用户对流媒体等实时业务的体验质量。因此，如何减少乱序包的产生是实现异构多网协同传输的一个关键难点。

针对这个问题，国内外很多学者提出了很多解决的算法，包括重传路径的选择，发送端数据包的调度等，但是绝大多数都是针对有线的多路径传输的情况而且大多数在发送端采用随机循环分配的round-robin机制。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够减少异构多网协同传输引起的包乱序的方法和设备。

为实现上述目的，本发明提供了一种在分流开始前对数据包进行拆分，充分考虑各个无线异构子网络的网络特性，保证异构多网协同传输中数据包能够按顺序到达目的端的方法和设备。

在第一方面，本发明实施例提供了一种异构多网协同传输的单业务分流方法，其特征在于，所述方法包括：定时向多个分流路径发送检测包以获得路径时延，保存并更新所述多个分流路径的路径时延；接收数据包，并且记录该数据包的接收时间；根据数据包的五元组，确定该数据包的流标识，并且获取该流标识所对应的前一数据包到达时间和前一数据包所经历的分流路径；根据前一数据包到达时间和前一数据包所经历的分流路径的路径时延以及当前数据包到达时间确定当前数据包的动态时延阈值；将所述动态时延阈值与路径时延做比较，从多个分流路径选出候选传输路径集合；通过数据包分流策略进行判断，从候选传输路径集合中为数据包选择最优传输路径，使数据包按序到达目的端。

第二方面，本发明实施例提供了一种异构多网协同传输的单业务分流设备。包括：分流控制器，用于记录分流路径时延，记录前一数据包到达所述分流控制器的时间和分流路径，记录当前数据包达到分流控制器的时间，根据前一数据包到达所述分流控制器的时间和前一数据包所经历的分流路径的路径时延以及当前数据包到达分流控制器的时间确定当前数据包的动态时延阈值，从多个分流路径选出候选传输路径集合；路径选择器，用于从候选传输路径集合中为数据包选择最优传输路径进行传输。

本发明实施例的一种异构多网协同传输的单业务流分流方法和设备中，提出了一种新型的异构多网协同传输中数据包分流机制—基于时延的自适应数据分流机制（An Adaptive Delay-based Packets Splitting Mechanism，ADPSM），该机制能够通过定时地检测各个分流路径的QoS参数，在保证数据包按序到达目的端的前提下为数据包选择最优的路径进行分流。

附图说明

图1为本发明实施例异构多网协同传输业务分流的流程图；

图2为本发明实施例异构多网协同传输业务分流的应用场景；

图3为本发明实施例异构多网协同传输中业务分流模型；

图4为本发明实施例多网协同传输业务分流设备实施的环境；

图5为本发明缓存区大小为32Kb的平均吞吐量与传统的CMT-SCTP的平均吞吐量对比图；

图6为本发明缓存区大小为64Kb的平均吞吐量与传统的CMT-SCTP的平均吞吐量对比图；